Chapitre 14 · Sujet 3 sur 5
Régler les protections
Régler un disjoncteur à déclencheur réglable, un relais de protection moteur et un différentiel retardé pour protéger les câbles, éviter les déclenchements inutiles et rester sélectif.
Niveau 1
L'essentiel
- Un disjoncteur modulaire a des seuils fixes ; un disjoncteur de puissance a souvent des molettes ou un écran de réglage.
- Le réglage thermique (Ir) se choisit entre le courant d'emploi du circuit et le courant admissible du câble.
- Un relais de protection moteur se règle sur le courant nominal lu sur la plaque du moteur.
- Un réglage se note dans le dossier et ne se modifie pas sans raison écrite.
- Régler « au maximum pour ne pas être embêté » supprime la protection du câble.
Comprendre
Pourquoi des protections réglables ?
Dans un tableau tertiaire, les gros départs (arrivée générale, départs vers des tableaux divisionnaires) sont protégés par des disjoncteurs de puissance. Le même appareil de 125 A peut protéger des câbles différents : on l'adapte grâce au réglage.
Les réglages courants
- Ir (long retard, thermique) : courant au-dessus duquel le disjoncteur finit par déclencher (surcharge). Souvent exprimé en fraction de In : 0,8 × In, 0,9 × In…
- Isd ou Im (court retard, magnétique) : seuil de déclenchement rapide pour les courts-circuits, souvent en multiple de Ir.
- tsd : petit retard volontaire sur le seuil court retard, pour laisser le disjoncteur en aval couper d'abord.
La règle
On garde la règle du dimensionnement : Ib ≤ Ir ≤ Iz. Le réglage se fait avant la mise sous tension, d'après l'étude : voyez Ib ≤ In ≤ Iz.
Le relais de protection moteur
Le relais thermique protège le moteur contre les surcharges. On le règle sur le courant nominal de la plaque signalétique, pas au-dessus. Voyez protéger un moteur.
Les différentiels réglables
En tête d'installation, certains différentiels sont réglables en sensibilité et en retard. Un retard permet au différentiel aval (plus sensible et instantané) de couper seul.
Sur le terrain
Un disjoncteur général de 125 A protège une liaison dont le câble admet 158 A. Le bilan donne un courant d'emploi de 94 A. Le technicien règle Ir sur 110 A, note la valeur sur l'étiquette du tableau et dans le procès-verbal de mise en service. Six mois plus tard, un collègue qui trouve le disjoncteur « qui chauffe » sait que la valeur a été choisie et peut vérifier la charge réelle avant de toucher au réglage.
Erreurs fréquentes
- Laisser le réglage d'usine (souvent Ir = In) sans vérifier le câble.
- Augmenter Ir parce que le disjoncteur déclenche, sans mesurer le courant réel.
- Régler le relais moteur avec une marge « de sécurité » au-dessus du courant de plaque.
- Ne pas noter les réglages dans le dossier.
Niveau supérieur
L'essentiel
- Ir respecte Ib ≤ Ir ≤ Iz ; avec un disjoncteur, la condition I2 ≤ 1,45 × Iz est alors satisfaite.
- Isd doit rester inférieur au courant de court-circuit minimal en bout de la canalisation protégée, tolérance comprise.
- La sélectivité se vérifie en courant (rapport des seuils), en temps (tsd) et, pour les forts courants, avec les tables du fabricant.
- Un relais moteur placé dans les enroulements d'un démarrage étoile-triangle se règle à In / √3.
Approfondir
Déclencheurs électroniques
Un déclencheur électronique de type « LSI » offre trois zones : L (long retard : Ir, tr), S (court retard : Isd, tsd), I (instantané : Ii). Les tolérances sont données par le fabricant ; on raisonne avec la valeur haute pour vérifier le déclenchement sur Icc min et avec la valeur basse pour vérifier qu'aucun déclenchement n'a lieu au démarrage des charges.
Contraintes sur Isd
- Protection de la canalisation : Isd × (1 + tolérance) ≤ Ik min en bout de câble (calcul à chaud, phase-neutre : Ik min = U0 / Zboucle).
- Pas de déclenchement intempestif : Isd au-dessus des pointes de courant normales (démarrage moteur, enclenchement de transformateurs ou de drivers).
- Sélectivité : Isd amont au-dessus du seuil magnétique haut du disjoncteur aval, ou retard tsd suffisant.
Sélectivité ampèremétrique et chronométrique
Si le courant de défaut aval reste sous Isd amont, seul l'aval déclenche (sélectivité ampèremétrique). Au-delà, un retard tsd (par exemple 0,1 s) laisse au disjoncteur aval, qui coupe en quelques millisecondes, le temps d'éliminer le défaut. Au-dessus du seuil instantané Ii de l'amont, la sélectivité n'est plus garantie que par les tables du fabricant (sélectivité énergétique). Voir sélectivité et filiation.
Différentiels en cascade
Pour qu'un différentiel amont reste sélectif : type retardé ou sélectif (S), et sensibilité nettement supérieure à l'aval (le rapport minimal se prend dans la documentation du fabricant ; on rencontre 2 ou 3 selon les sources). Le temps de non-déclenchement de l'amont doit dépasser le temps total de coupure de l'aval.
Moteurs
Relais réglé à In plaque. En étoile-triangle, si le relais est placé dans la ligne des enroulements, il voit le courant de phase du triangle : Ir = In / √3.
Exemple chiffré
Disjoncteur général 125 A à déclencheur électronique, liaison compteur → TGBT de 40 m en 35 mm² cuivre (Iz, valeur d'exemple : 158 A). Le bilan donne Ib = 93,6 A. Hypothèses réseau : impédance de boucle phase-neutre amont 0,046 Ω.
- Ir : 93,6 ≤ Ir ≤ 158. On choisit Ir = 110 A (0,88 × In). Réserve de 17 % sur Ib, câble largement protégé.
- Ik min au TGBT (à chaud, ρ = 0,0225) : Zboucle = 0,046 + 2 × 0,0225 × 40 / 35 = 0,0974 Ω → Ik min = 230 / 0,0974 ≈ 2 360 A.
- Isd = 8 × Ir = 880 A ; avec une tolérance de + 20 % : 1 056 A ≤ 2 360 A → la liaison est protégée contre le court-circuit.
- Sélectivité avec le plus gros départ aval (C40, seuil magnétique haut 400 A) : 880 A × (1 − 20 %) = 704 A > 400 A → sélectivité ampèremétrique jusqu'à 704 A. Au bout du départ parking, Ik max ≈ 1,8 kA > 704 A : on règle tsd = 0,1 s, le C40 coupe seul. Pour un défaut juste en sortie du TGBT (jusqu'à 5,4 kA), il faut consulter les tables de sélectivité du fabricant.
- Relais moteur d'un ventilateur 4 kW, 400 V, cos φ = 0,85, rendement 0,86 : In = 4 000 / (√3 × 400 × 0,85 × 0,86) ≈ 7,9 A → réglage 7,9 A. En étoile-triangle avec relais dans les enroulements : 7,9 / √3 ≈ 4,6 A.
Calculs de vérification : Ib ≤ In ≤ Iz et courant de court-circuit.
Erreurs fréquentes
- Vérifier Isd avec le courant de court-circuit maximal au lieu du minimal.
- Oublier la tolérance du seuil (± 10 à 20 % selon les appareils).
- Mettre deux différentiels instantanés de même sensibilité en cascade et espérer la sélectivité.
- Régler tsd sans vérifier la contrainte thermique admissible du câble pendant le retard.
- Régler un relais étoile-triangle à In alors qu'il est placé dans les enroulements.